Numerical simulations of forest fire propagation and smoke transport as an external hazard assessment methodology development for a nuclear power plant

原子力発電所に対する外部ハザード評価手法開発のための森林火災の延焼及び煤煙移行の数値シミュレーション

岡野 靖; 山野 秀将   

Okano, Yasushi; Yamano, Hidemasa

ナトリウム冷却高速炉の崩壊熱除去システム(DHRS)の冷却機能に対する、森林火災の煤煙による潜在的影響を評価するための新手法を開発した。FARSITEコードを用いた森林火災の延焼シミュレーション、及びALOFT-FTを用いた煤煙移行シミュレーションを組み合わせることで、DHRSの空気フィルタに蓄積される煤煙量を評価した。シミュレーションで求められたPM粒子の空間濃度の時間変化を用いて、フィルタでのPM捕捉量を計算した。卓越風速は火線強度と煤煙挙動に対し感度を有することから、感度解析を実施した。保守的な想定を用いて評価されたPM蓄積量は数100g/mレベルであり、フィルタ使用制限値に比べて十分小さな値であった。

A new method has been developed to assess potential challenges by forest fire smoke on a cooling function of a decay heat removal system (DHRS) of a sodium-cooled fast reactor. Combinational numerical simulations of a forest fire propagation and a smoke transport were performed by FARSITE and ALOFT-FT to evaluate a cumulative amount of smoke captured on air filters of the DHRS. The evaluated time-dependent changes of spatial particle matter (PM) density were utilized to calculate a cumulative amount of PM captured on the air filters of the DHRS. Sensitivity analysis was performed on prevailing wind speed to which both the fireline intensity and the smoke transport behavior are sensitive. The total amount of PM on the air filters was conservatively estimated around several hundred grams per m which is well below the utilization limit.